8(1 CONGRESSO FLORESTAL BRA51LE1ROB!"I>.!E"'CIOS, PRODUTOS E SERVICOS DA FLORESTA

8° Congresso Florestal BrasileiroDe 25 a 28 de Agosto de 2003

Pavilhão da ITM - Expo - São Paulo - SP

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SO CONGR,ESSO FLORESTAL BRASILEIROBENEficlOS f PR.OI.:UHOS ) .

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Marcela Domingues VitorinoMarcelino Carneiro Guedes

-Mareei; ~ Caxam~ .~Marcelo Rodrigo AlvesMarcelo TempsMárcia Cristina de Oliveira MouraMareio Augusto R. NahuzMareio Barbosa da ConceiçãoMárcio Flávio Guerra DuarteMárcio Lopes da SilvaMárcio Lúcio dos SantosMárcio Pereira da RochaMarco Antonio AmaroMarco Aurélio Busch ZiliottoMarco Aurélio Leite Rodrigo MartinsMarco Aurélio Schroeder QueirozMarcos André Piedade GamaMaria Cristina Bueno CoelhoMaria das Graças Rodrigues FerreiraMaria Eliza Kovalski FerreiraMaria Eugenia Mendoza ÁlvarezMaria Fátima do NascimentoMaria José de Andrade C. MirandaMarília LocatelliMário Dobner JúníorMarta Regina de Almeida MunizMartha Andreia Brand

123208110116044159148038123011141053158174183126182176081206105072148214095181113

Maurício Manoel Motter 048Mauro A. Jansen 201Mauro Lúcio Rodrigues de Assis 175Mauro R. A. Jansen 186Mauro Valdir Schumacher 019Michael Ivan Fenner 044Michelliny de Matos Sentes-Gama 097Milena Miciaru de Oliveira 199Milton Arantes Galvâo 206Mírian Salgado 096Moacir Marcolin 195Moacyr Araújo Silva 158

054

051 335

EFEITO DA APLICAÇÃO DO LODO DE ESGOTO(BIOSSÓLIDO) SOBRE A PRODUÇÃO E

DECOMPOSiÇÃO DO FOLHEDO DE Eucalyptus grandisE SOBRE O RETORNO DE NUTRIENTES AO SOLO, EM

ITATI NGA-SP

Marcelino Carneiro GuedesDoutorando ESALQ/USP, pesquisador da Embrapa Amapá

mcguedes@carpa.ciagri.usp.brFábio Poggiani

Prof. ESALQ/USP fpoggian@esalq.usp.brVanderlei Benedetti

Eng. Florestal ESALQ/USP vandejupia@yahoo.com.br

ResumoO tratamento do esgoto urbano gera um resíduo denominado lodo de esgoto quepode ser utilizado para aumentar a produtividade de culturas agrícolas eflorestais. Este artigo apresenta o efeito que a aplicação de doses crescentes debiossólido (O a 40 tlha), produzido na ETE de Barueri da SABESP - SP, provocousobre o retorno de nutrientes ao solo, através da produção de folhedo (derrubadade folhas senescentes das árvores) e também sobre a taxa de decomposição dofolhedo acumulado sobre o solo (manta orgânica) em um talhão experimental deEuca/yptus grandis, localizado na Estação Experimental de Ciências Florestais daESALQ/USP em Itatinga - SP. Após três anos de coleta mensal do folhedo, otratamento onde foram aplicadas 40 t ha-1 de biossólido, depositou 4.828 kg ha-1

de folhedo a mais do que o testemunha, devolvendo ao solo cerca de cinco vezesmais Ca, duas vezes mais N e três vezes mais P. Foi registrado também umaumento de 40% na taxa de decomposição do folhedo, quando comparado com otratamento testemunha. Os vários resultados obtidos na Estação Experimental deCiências Florestais da ESALQ/USP em Itatinga, confirmam a hipótese de que aaplicação do biossólido altera os padrões de ciclagem dos nutrientes,intensificando o retorno de nutrientes e acelerando sua incorporação ao solo.

Palavras-chave: lodo de esgoto, biossólido, ciclagem de nutrientes, produção defolhedo, decomposição, Euca/yptus grandis.

AbstractEffect of sewage sludge (biosolid) on leaf-litter production, nutrient return anddecomposition in a Euca/yptus grandis stand. The treatment of wastewatergenerates a residue (sewage sludge), that could be used to increase theproductivity of agricultural or forest plantations. Increasing doses of biosolid, fromO to 40 t ha-1

, was applied on the soil of a young Euca/yptus grandis plantation.The plots, that received increasing doses of biosolid, produced proportionallymore leaf-Iitter than the control. Leaf-fall in Eucalyptus plot, with 40 t ha-1 ofbiosolid, increase nutrients turnover (from the trees to the soil) seven times more

Agro!;,o••~w~, Efeito da aplicação do lodo de"'-

for calcium, three times for phosphorus and twice for N, comparing to control plot.Also this treatment increased 40% the rate of decomposition of leaf-litter. Theresults confirms the hypothesis that biosolid application increases leaf-litterproduction, litter decomposition, soil fertility and stem increment.

Key-words: sewage sludge, biosolid, nutrient cycling, biogeochemistry, leaf-litterproduction, decomposition.

i) IntroduçãoNas últimas décadas, o processo desordenado de urbanização que ocorreu noBrasil criou graves problemas sociais e ambientais, destacando-se a enormequantidade de resíduos urbanos gerados diariamente. Por exemplo, o lançamentodireto e sem qualquer tratamento do esgoto nos cursos d'água, é uma dasprincipais fontes de contaminação ambienta!. Sabe-se que a decomposição dacarga orgânica do esgoto diminui o nível de oxigenação da água, desequilibrandoa cadeia trófica, e leva a graves problemas resultantes da eutrofização econseqüente mortandade de peixes. A água contaminada por esgotos sanitáriosé um importante veículo de enfermidades parasitárias como, por exemplo,hepatite e cólera. Portanto, proteger os cursos d'água do excesso de cargapoluente, que agrava a multiplicação de patógenos causadores de enfermidadeshumanas, é também uma questão de saúde pública. Atualmente, a maioria dascidades ainda despeja seus esgotos diretamente nos cursos hídricos, sendo que47,8 % dos municípios brasileiros não possuem sequer rede de coleta do esgoto(Filho, 2002). Para tentar reverter ou, ao menos, amenizar o problema, foramcriadas políticas de incentivo à instalação de Estações de Tratamento de Esgoto(ETEs) nas cidades que, dentro de poucos anos, deverão tratar todos os esgotosproduzidos, adequando-se à lei ambienta!. Estima-se, por exemplo, que a RegiãoMetropolitana da cidade de São Paulo, no ano de 2015, estará produzindodiariamente, cerca de 785 toneladas (base seca) de lodo de esgoto (Tsutiya,2000). Por sua vez, o tratamento de esgoto gera inevitavelmente um resíduopotencialmente poluente, que é o lodo. Esse resíduo passa a se chamarbiossólido após a devida higienização e análise de suas características, desdeque se ateste que ele não oferece risco de contaminação, o que permite oaproveitamento de seu potencial fertilizante e condicionador de solos parapromover o desenvolvimento de culturas agrícolas e florestais.

A Agenda 21 Brasileira, incentiva a utilização do lodo de esgoto doméstico comoadubo orgânico, em práticas de conservação e recuperação dos solos, mediantea garantia de que não ocorram impactos ambientais negativos. Segundo Guedes(2000), o desenvolvimento da consciência ecológica e o avanço da legislaçãobrasileira voltada para a proteção ambiental vêm exigindo de todas as empresase setores um destino final ecologicamente adequado para todos os resíduosgerados.

No Brasil, a disposição final para o lodo de esgoto gerado nas ETEs municipais égeralmente o aterro sanitário. Além do alto custo, que pode chegar a 50% docusto operacional de uma ETE, a disposição do lodo agrava ainda mais oproblema, diminuindo a vida útil dos aterros destinados para a disposição do lixo

urbano, que deveriam receber apenas resíduos finais sem qualquer possibilidadede reciclagem. Na maioria dos países existem normas que regulamentam odestino a ser adotado, garantindo uma disposição segura do lodo. SegundoMatthews (1998), o futuro da disposição de lodo deverá ser, predominantementea incineração ou o uso na agricultura, aproveitando seu potencial comofertilizante e condicionador de solos para promover o desenvolvimento dasplantas. No Estado de São Paulo, a Companhia de Tecnologia e SaneamentoAmbiental elaborou normas para regularizar a utilização do biossólido (CETESB,1999). Uma das alternativas mais promissoras para que as estações detratamento de esgoto possam dar uma disposição final adequada ao lodo gerado,é sua utilização como biossólido em áreas florestais, aproveitando seu potencialcomo fertilizante e condicionador de solos, para melhorar o desenvolvimento deárvores (Poggiani e Benedetti, 1999).

Segundo Hart et aI. (1988), a aplicação de biossólido em plantações florestais,apresenta uma série de vantagens em comparação com os sistemas agrícolas.Por exemplo, os produtos das culturas florestais, normalmente não sãocomestíveis, diminuindo o risco quanto à entrada de possíveis contaminantes nacadeia alimentar. As florestas respondem à aplicação de biossólido comconsideráveis aumentos de biomassa e conseqüente estoque de nutrientes nosdiferentes componentes: copa, tronco e raízes. O ciclo das culturas florestais émais longo e a acumulação de biomassa durante esse período é uma maneira dearmazenar certos elementos químicos eventualmente perigosos, que podem serremovidos do local com a colheita da madeira. Os solos florestais são geralmentede baixa fertilidade, resultando em melhor aproveitamento e menores perdas dosnutrientes adicionados via biossólido. As florestas plantadas oferecem menoroportunidade de contato humano com o biossólido aplicado. Além disso, o ciclolongo das culturas florestais permite maiores intervalos e uma maior dinâmicaentre as aplicações, aumentando a eficiência de absorção do sistema radiculardas plantas perenes, geralmente profundo e bem distribuído. Dessa maneira, osnutrientes do biossólido, liberados de forma mais lenta, podem ser melhoraproveitados pelas árvores, com menores perdas por lixiviação ou escorrimentosuperficial.

De maneira geral, tanto na Europa quanto na América do Norte e na Austrália,existem diversas pesquisas com respostas favoráveis das espécies florestais deinteresse silvicultural, principalmente as dos gêneros Pínus e Euca/yptus, àadição de biossólido ( McNab e Berry, 1985; Phillips et aI., 1986; Hart et aI., 1988;Weetman et aI., 1993; Henry et aI., 1993; Henry et aI., 1994; Polglase e Myers,1995, Kaposts et aI., 2000). Nos Estados Unidos, durante o ano de 1998, 41 % dolodo produzido foi utilizado como fertilizante do solo para favorecer odesenvolvimento das culturas, incluindo as florestas (USEPA, 1999).

Considerando a hipótese inicial de que o biossólido é capaz de alterar os padrõesde ciclagem de nutrientes em florestas e a fertilidade do solo, os objetivos destetrabalho foram: 1) verificar se ocorre maior produção de fol!ledo nos tratamentoscom doses crescentes de biossólido, propiciando maior retorno de nutrientes aosolo; 2) analisar o efeito do biossólido sobre a taxa de decomposição do folhedo

acumulado no talhão experimental; 3) relacionar os itens anteriores com aevolução da fertilidade do solo.

ii) Material e métodosA Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga, vinculada aoDepartamento de Ciências Florestais da Escola Superior de Agricultura Luiz deQueiroz, localiza-se no município de Itatinga - SP entre os paralelos 23° 02' 01" e23° 02' 30" latitude sul e os meridianos 48° 37' 30" e 48° 38' 34" longitude oestede Greenwich, com altitude média de 830 m. A estação dista aproximadamente220 km da cidade de São Paulo, pela rodovia Castelo Branco. O clima local é dotipo CWa, segundo classificação de Kappen; ou seja, mesotérmico úmido cominvernos secos.

O solo da área experimental é um Latossolo Vermelho-Amarelo, suavementeondulado, com baixos teores de nutrientes, ácido e textura arenosa eprimitivamente sob vegetação de cerrado. Esse tipo de solo é um dos maisrepresentativos das áreas onde atualmente se pratica a silvicultura com eucaliptono Estado de São Paulo. A área do talhão experimental era previamente ocupadapor um povoamento de Euca/yptus saligna com idade aproximada de cinqüentaanos submetido a vários ciclos de corte, sem receber nenhuma adubação. Paraimplantar este experimento, a madeira foi colhida e a área reformada com mudasoriginadas de sementes de Euca/yptus grandis, em março de 1998, no sistemade cultivo mínimo. Foi realizada capina química, utilizando glifosato, um mêsapós o plantio e efetuada a roçada manual treze meses depois. O controle deformigas cortadeiras foi realizado com iscas formicidas, a base de sulfluramida,pré e pós-implantação. Um ano após o plantio, foi aplicado fungicida Bayfidan (2kg ha'1) para controle de ferrugem.

O biossólido utilizado no experimento foi proveniente da estação de tratamentode esgoto (ETE) de Barueri, região metropolitana de São Paulo. O materialaplicado na área experimental foi produzido após tratamento biológico dosesgotos (digestão aeróbia do lodo ativado e digestão anaeróbia dos lodosprimário e secundário) seguido de condicionamento químico com FeCI3 eCa(OHh e desaguamento na fase final. As características do biossólido utilizadosão apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1. Caracterização do biossólido utilizado no experimento (elementostotais, base seca - 65° C), produzido pela Estação de Tratamento de Esgoto deBarueri.

C (g kg'1) 114,0 Cu (mg kg'1) 900

N (g kg'1) 26,6 Fe (mg kg'1) 39200

Relação C:N 4,3 Zn (mg kg'1) 1500

P (g kg'1) 9,5 Mn (mg kg'1) 300

K (g kg'1) 1,3 Na (g kg'1) 0,5

Ca (g kg'1) 95,0 Cd (mg kg'1) 21

Mg (g kg'1) 3,0 Pb (mg kg'1) 200

S (g kg'1) 6,0 pH em CaCI2 10,6

Para distribuir o biossólido, com cerca de 60% de umidade, foi utilizada umacarreta com capacidade de 3 m3 puxada por um trator. O biossólido foi aplicadoem julho de 1998, a lanço em cobertura, seguindo uma faixa de 2 m de larguraentre as linhas de plantio, evitando-se o contato direto com as mudas doeucaliptos, que apresentavam em média cerca de 50 cm de altura.

O experimento foi implantado no esquema de blocos casualizados, definidos emfunção da declividade da área. Foram avaliados cinco tratamentos com quatrorepetições, totalizando vinte parcelas. Cada parcela possui cem árvoresplantadas em espaçamento de 3 x 2 m, totalizando 600 m2 (30 x 20). A área útilda parcela é de 216 m2

, englobando apenas as 36 plantas centrais. Ostratamentos aplicados foram:

1) testemunha absoluta (tt), sem adubação e sem aplicação de biossólido; 2)adubação mineral (ad), conforme descrito por Vaz (2000), ou seja: 1,5 t ha-1 decalcário dolomítico (a lanço em área total), 110 kg ha-1 de 0-45-0 (sulco deplantio), 150 kg ha-1 de 10-20-10 (sulco de plantio), 80 kg ha-1 de 20-0-20 (45 diaspós-plantio, aplicado em meia lua ao redor da muda), 180 kg ha-1 de 16-0-32 +0,3% B + 0,5% de Zn (6 meses pós-plantio, aplicado numa faixa de 40 cm naentrelinha de plantio) e 240 kg ha-1 de 16-0-32 + 0,3% B + 0,5% de Zn (12 mesespós-plantio, aplicado numa faixa de 40 cm na entrelinha de plantio; 3) 10 t ha-1 debiossólido complementado com K e P na base (10+KP); 4) 20 t ha-1 de biossólidocomplementado com K (20+K) e 5) 40 t ha-1 de biossólido complementado com K(40+K).

As doses de biossólido foram calculadas em base seca, A complementação comK mineral (KCI, 60% de K20) foi necessária porque o teor desse elemento nobiossólido é baixo, assim como no solo da área experimental. O KCI foi colocadoem cada tratamento onde foi aplicado biossólido, de acordo com a dose, atéigualar a quantidade de K colocada no tratamento "ad" (125 kg ha-1

). Para asuplementação de P no tratamento "10+KP", utilizou-se 80 kg ha-1 de 0-45-0aplicado no sulco do plantio.

Para estimar a produção de folhedo no talhão, foram usados coletores queapresentam bordas de madeira, que prendem uma tela de nylon, com malha de 2mm, fixados sobre quatro piquetes. A tela é disposta em forma de bolsa côncavae fica suspensa a 50 cm acima do solo. As bordas laterais dos coletores possuem8 cm de altura e a área interna do coletor é de 0,3249 m2 (57 x 57 cm). Oscoletores foram dispostos no campo entre as linhas de plantio. No centro da áreaútil da parcela, foram colocados três coletores em diagonal, totalizando dozerepetições para cada tratamento. O folhedo vem sendo coletado, mensalmente,desde setembro de 1999, catorze meses após a aplicação do biossólido, quandoas árvores possuíam dezoito meses de idade. O material dos três coletores decada parcela, somados dois meses consecutivos, constitui uma amostracomposta para análise química dos nutrientes.

Para coletar as folhas da manta florestal foi utilizado um coletor quadrado com0,25 m2 de superfície. Foram coletadas três amostras por parcela, seguindo alinha diagonal da área útil, na primeira coleta, e as linhas paralelas nas coletas

subsequentes, para evitar que se amostrasse o mesmo local, totalizando dozerepetições por coleta para cada tratamento. Foram realizadas quatro coletas defolhedo acumulado sobre o solo nas seguintes datas: 08/99, 02/00, 05100 e08/00. Tanto do folhedo depositado, quanto do acumulado, foram descartadostodos os demais componentes vegetais (ramos, cascas, flores, frutos esementes) com a finalidade de homogeneizar a amostragem em todas asparcelas experimentais. Para analisar a concentração de nutrientes, as folhas(incluindo os pecíolos) foram secas a 65 °c, em estufa de ventilação forçada emoídas em moinho tipo Wiley (peneira de 20 mesh). As análises químicas doselementos (N, P, Ca, Mg, S, Fe, Mn, e Zn) contidos no material vegetal, foramrealizadas no laboratório de Ecologia Aplicada do Departamento de CiênciasFlorestais, da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", seguindometodologias descritas por Malavolta et aI. (1997).

Os resultados do estudo de decomposição foram analisados conforme descritopor Olson (1963). Foi calculada a taxa de decomposição instantânea K = L Xss-\onde:

L= quantidade de folhedo produzida por ano (kg ha-1) e

Xss = média de quatro amostras do folhedo acumulado sobre o solo (kg ha'1) emdiferentes épocas do ano. A partir desta equação, foi calculado o tempo médio derenovação(T) = 1 K-1

. Também foi estimado o período de meia vida de uma determinadaquantidade de folhedo, assumindo que o modelo para uma fração constante deperda de peso é expresso por uma função exponencial negativa [to,s=(-In 0,5) K·1].

iii) Resultados e discussãoA Figura 1 mostra os valores do folhedo produzido durante três anos de coleta,desde que essa foi iniciada em setembro de 1999, quando as árvores possuíamdezoito meses de idade, catorze meses após a aplicação do biossólido.

6500

oc:5500'"~",

J::

~o 4500owI..J

o 3500u..wo«(/)(/) 2500«::;;o(li

1500

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.. \jl.: .. :..... .\;' : .. 'O.'

~.-"e;"

tI ad 10+KP 20+K 40+K

-o- 09/99 a 08/00

. -0-' 09/00 a 08/01

"-0'" 09/01 a 08/02

TRATAMENTOS

Figura 1. Médias da produção (deposição) anual de folhedo (n=12) peloseucaliptos com doses crescentes de biossólido. Coletas realizadas em três anosconsecutivos, desde quando as árvores tinham dezoito meses de idade atécinqüenta e quatro meses.

Obs.: tt (testemunha), ad (adubação mineral), 10+KP (10 t ha'l de biossólidocomplementadas com K e P mineral), 20+K (20 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K mineral), 40+K (40 t ha'l de biossólido complementadascom K mineral)

Pode-se observar que a aplicação de biossólido altera os padrões de produçãode folhedo e, consequentemente, a ciclagem dos nutrientes. Houve maior efeitodas doses de aplicação de biossólido no primeiro ano de coleta. A diferença entrea produção de folhedo no tratamento que recebeu a maior dose de biossólido(40+K) e o tratamento testemunha, nesse ano, foi de 2.686 kg ha'l, ou seja 2,4vezes maior. Já no terceiro ano, por exemplo, essa diferença foi de 746 kg ha-1.

Entre setembro de 2000 e agosto de 2002, foram registrados valores superiores a5 t ha'1ano'1 de biomassa seca de folhedo depositado sobre o solo. Essa é umaquantidade substancial de matéria orgânica e de nutrientes que estão sendoreciclados dentro do ecossistema, contribuindo para a sua sustentabilidadeatravés do ciclo biogeoquímico. O ecossistema florestal tem a capacidade deenriquecer continuamente o solo com matéria orgânica, através da fixação emseus componentes de elevadas quantidades de CO2 atmosférico. Schumacher(1992), trabalhando durante o período de 1989 a 1991, encontrou uma produçãomédia de folhedo correspondente 3.138 kg ha-1 ano'1 para Euca/yptus grandiscom 7 anos de idade, valor este similar ao encontrado neste trabalho para asplantas que receberam adubação mineral. Carpanezi (1980), também no interiordo estado de São Paulo, observou uma deposição anual de 4.687 kg ha'1 defolhas caducas de Eucalyptus grandis aos 5 anos de idade.

Calcula-se que, com a aplicação de 40 t ha'1 de biossólido, a área recebeu 4.560kg de carbono orgânico por hectare (40 t ha'l x 114 g kg-\ Considerando os trêsanos de produção de folhedo, as árvores do tratamento testemunha depositaram11.096 kg ha-1 de biomassa de folhedo, enquanto que as árvores, que receberam40 t ha'l de biossólido, depositaram 15.924 kg ha-1, ou seja, 4.828 kg de folhedoa mais. Por exemplo, considerando-se que aproximadamente 50% desse materialé constituído por carbono orgânico, estima-se que a área do tratamento "40 t + K"foi enriquecida com 2.414 kg ha'1 de carbono, apenas com a adição do folhedo,sem considerar os demais componentes da floresta. Essa quantidade a mais decarbono, que entrou no ecossistema com a produção do folhedo, representa 53%do total de carbono, inicialmente introduzido com a aplicação de 40 t ha'l debiossólido. Observa-se, portanto, que além da matéria orgânica aplicadadiretamente com o biossólido, ocorre, ao longo do tempo, um efeito de adiçãosuplementar de nova matéria orgânica, em virtude da maior produção de folhedonos anos sucessivos. Este fenômeno é desejável, principalmente em se tratandode solos pobres e com baixos teores de matéria orgânica, característicos dasáreas onde se pratica o reflorestamento.

Multiplicando-se os teores de nutrientes pela fitomassa seca depositada podemser estimados os estoques de nutrientes contidos no folhedo produzido (Tabela2).

Tabela 2. Conteúdo de nutrientes no folhedo produzido anualmente pelasárvores, durante o período de setembro de 1999 a agosto de 2002.

TT EPOCA N P Cakg ha-1

19,5

Mg 5 Mn Zn-- ----- --gi}-~:1---1951 14set/99 a 17,4

ago/OOset/OO a 37,4ago/01

tt set/01 a 36,7ago/02TOTAL 91,5set/99 a 25,0ago/OO

set/OO a 35,0ago/01

ad set/01 a 37,9ago/02TOTAL 97,9set/99 a 31,9ago/OO

set/OO a 45,6ago/01

10+KP set/01 a 43,5ago/02TOTAL 121set/99 a 35,0ago/OO

set/OO a 48,0ago/01

20+K set/01 a 40.3agolO2TOTAL 123,3 4,8

.~~... - -' ... -.' ...-.-..... _ ...

set/99 a 48,1 1,9ago/OO

set/OO a 61 ,2ago/01

40+K set/01 a 51,5ago/02TOTAL 160,8 6,5 366,2 21,4 12,4 5485 199

Obs: tt (testemunha), ad (adubação mineral), 10+KP (10 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K e P mineral), 20+K (20 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K mineral), 40+K (40 t ha-1 de biossólido complementadasr.nm K min~r:::ll\

0,5 5,0 1,9

1,1 27,0 7,0 2,0 2851 41

1,1 31,3 5,7 3,1 2305 31

2,71,0

77,824,5

17,77,1

7,02,4

71031767

8617

1,0 38,1 10,2 2,5 2268 41

1,1 32,4 8,4 2,8 1845 32

3,31,4

95,057,4

25,75,9

7,72,6

58802221

9027

1,6 66,7 6,3 2,7 2079 50

1,6 53,3 5,4 3,5 2038 43

4,61,4

177,488,4

17,66,2

8,82,6

63382116

12037

1,8 108,8 6,6 3,3 1978 62

1.6 78.7 4.9 3.3 1586 53

280,7129,5

17,77,9

9,24,0

56802361

15254

2,5 138,8 7,8 4,4 1709 78

2,1 97,9 5,7 4,0 1415 67

Observa-se que os eucaliptos, que receberam 40 t ha-1 de biossólido, retomaramcerca de quatro vezes mais Ca do que as árvores testemunhas e também dasque receberam adubação mineral. Devido ao processo de tratamento do lodo deesgoto com a adição de cal, o biossólido utilizado apresenta um teor elevado deCa que acaba sendo incorporado ao solo. Como o Ca é praticamente imóvel naplanta e se concentra nas folhas senescentes, há uma intensificação do efeito nobiossólido, quando se analisa esta variável.

O conteúdo de N no folhedo também aumenta com a dose de biossólidoaplicada, apesar da elevada mobilidade e da eficiente ciclagem bioquímica desteelemento. As árvores testemunhas bem como as fertilizadas com adubaçãomineral retomaram respectivamente 91,5 e 97,9 kg ha-1 de N, durante os trêsanos de deposição de folhedo. Porém, os eucaliptos que receberam 40 t ha-1 debiossólido, retomaram 160,8 kg ha-1

.

Pode-se observar ainda, que apesar dos baixos valores absolutos de P contidonos folhedo, os efeitos dos tratamentos são bastantes pronunciados. O conteúdode P no folhedo do tratamento "40+K" foi três vezes superior ao tratamentotestemunha e duas vezes superior ao tratamento com adubação química. Nota-se portanto, um benéfico incremento tanto do nitrogênio como do fósforo, queestá reciclando no ecossistema via serapilheira.

Em relação ao Mn, houve diminuição do teor desse elemento no folhedo com oaumento da dose e, consequentemente, também houve diminuição no conteúdodevolvido ao solo, apesar da maior produção de folhedo nos tratamentos combiossólido. Na mesma área experimental, foi observado que os eucaliptos queforam fertilizados com biossólido também apresentaram redução do teores de Mnnas folhas do terço superior da copa, ao longo dos primeiros meses decrescimento (Guedes e Poggiani, 2003). Segundo esses autores a diminuição doteor de Mn, com o aumento da dose de biossólido, pode ser consideradabenéfica para o eucalipto. Normalmente, o eucalipto não tem problemas com adeficiência de Mn; entretanto, podem ocorrer problemas de excesso e toxicidade.É considerável, portanto, o efeito direto do biossólido sobre a quantidade denutrientes que retomam ao solo através das folhas caducas, em função dasdoses crescentes aplicadas. Consequentemente, também foi observado o efeitopositivo da adição do biossólido no incremento volumétrico das árvores ( Guedes,2000).

A Tabela 3 mostra os valores de folhedo seco acumulado sobre o solo nasparcelas dos tratamentos testados, em quatro épocas de coleta. Observa-se quea quantidade de folhedo acumulado é mais abundante no mês de agosto,coincidindo com o período de menor temperatura e precipitação, o que dificulta adecomposição e a incorporação do material orgânico ao solo.

Tabela 3. Valores médios (N=12) ± o erro padrão do peso seco do folhedoacumulado sobre o solo em cada época de coleta e respectivas médias (N=48),considerando todas as épocas.

Data decoleta

tt adTRATAMENTOS

10 + KP 20 + K 40 + K

08/99

02/00

05/00

08100

---------------------------------------------kg ha -1 -------------------------------------

3952 ± 333 4310 ± 148 4970 ± 363 4368 ± 283 5045 ± 296

810 ± 186 1612 ± 156 1106 ± 118 1364 ± 291 1334 ± 156

1603 ± 163 3288 ± 235 3270 ± 162 2783 ± 240 3397 ± 146

1701 ± 292 3824 ± 277 3852 ± 234 2755 ± 253 3667 ± 209

média 2016 3258 3300 2818 3361

Obs.: tt (testemunha), ad (adubação mineral), 10+KP (10 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K e P mineral), 20+K (20 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K mineral), 40+K (40 t ha-1 de biossólido complementadascom K mineral).

Observa-se, que a quantidade de folhedo acumulado na área testemunha, foisempre menor do que em todos os demais tratamentos. Utilizando os dados dofolhedo acumulado sobre o solo e do folhedo depositado pelas árvores, pode-secalcular a taxa instantânea de decomposição (K) e os índices derivados, deacordo com a equação matemática estabelecida por ülson (1963). Segundo esteautor o valor K representa a relação entre a quantidade de serapilheira (folhedo)depositada por hectare/ano e a quantidade acumulada por hectare sobre o solo.Portanto, quanto maior o valor de K, maior será a taxa instantânea dedecomposição. Os resultados nos diferentes tratamentos são apresentados naTabela 4.

Tabela 4. Taxa instantânea de decomposição (K), tempo médio de renovação(1/K) e tempo necessário para decomposição de 50% das folhas acumuladas naserapilheira (tO,5),em função dos tratamentos testados.

Tratamento K 1/K anostt 0,98 1,02

ad 1,02 0,9810+KP 1,13 0,8820+K 1,15 0,8740+K 1,39 0,72

Obs.: tt (testemunha), ad (adubação mineral), 10+KP (10 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K e P mineral), 20+K (20 t ha-1 de biossólidocomplementadas com K mineral), 40+K (40 t ha-1 de biossólido complementadascom K mineral).

O folhedo produzido pelas árvores do tratamento testemunha (tt) apresentou amenor taxa de decomposição, enquanto que o tratamento onde foi aplicada amaior dose de biossólido, apresentou a maior taxa, assim como menor tempo de

renovação e tempo de meia vida. O tratamento "40+K" aumentou em 40% adecomposição do folhedo, quando comparado com o tratamento testemunha.Esse fato indica, que o biossólido acelera a decomposição do folhedo e aliberação de nutrientes para serem reciclados pelas plantas. Esse efeito pode seratribuído a fatores como: melhor qualidade do folhedo produzido com a adição debiossólido (mais rico em nutrientes, principalmente N) e maior ativação damesofauna e dos microorganismos do solo, devido ao aumento da matériaorgânica e melhoria da fertilidade da área onde foi aplicado o resíduo. Poggiani(1985), no interior do estado de São Paulo, encontrou os valores de K = 0,56para o folhedo acumulado sobre o solo de um povoamento de Eucalyptus salignae, respectivamente, de 0,41 e 0,37 para Pinus caribaea var. hondurensis e Pinusoocarpa. Sabe-se que os pinheiros apresentam usualmente uma lentadecomposição de suas acículas.

Quanto à fertilidade do solo, segundo as pesquisas desenvolvidas por Vaz (2000)e Rocha (2002), que também desenvolveram seus estudos no mesmo talhãoexperimental, foi observado aumento do pH e das concentrações de nitrogênio,fósforo, enxofre e cálcio, em consonância com o aumento das doses debiossólido. Nas folhas dos eucaliptos houve ao longo do tempo um aumento denitrogênio, fósforo, cálcio e enxofre; mas, foi observada uma redução naconcentração do Mn com as doses mais elevadas de biossólido (Guedes ePoggiani,2003).

Isso denota o grande potencial do biossólido como substituto da adubaçãoquímica, desde que ocorram as complementações necessárias para fornecer osnutrientes, que se encontram usualmente em baixa concentração no biossólido,como' por exemplo o potássio.

iv. ConclusõesOs resultados obtidos confirmam a hipótese de que a aplicação do biossólidoaltera os padrões de ciclagem biogeoquímica dos nutrientes em plantaçõesflorestais de eucalipto, aumentando a produção de folhedo e consequentementeo retorno dos nutrientes ao solo, bem como a taxa de decomposição do folhedoacumulado sobre o solo. Este fato deve interferir também na fertilidade do solo,aumentando o pH e principalmente a concentração dos elementos N, P, Ca e S.

v) Referências Bibliográficas

Carpanezzi, A. P. Deposição de material organlco e nutrientes em umafloresta natural e em uma plantação de eucaliptos no interior do Estadode São Paulo. Piracicaba, SP, 1980, 107 p. Tese (Mestrado) - EscolaSuperior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.

CETESB (Companhia De Tecnologia De Saneamento Ambiental). Manualtécnico P 4.230. ago./1999. Aplicação de lodos de sistemas de tratamentobiológico em áreas agrícolas - Critérios para projeto e operação. São Paulo,CETESB, 1999.32 p.

Filho, F. A. País sujo. Isto É. Edição 1696, 03 de abril, 2002, p. 74-80.

Guedes, M. C. e Poggiani, F. Variação nos teores de nutrientes em eucaliptofertilizado com lodo de esgoto (biossólido). Scientia Forestalis, No. 63, p: 13-23, Junho de 2003.

Guedes, M. C. Efeito da aplicação de lodo de esgoto (biossólido) sobre anutrição, ciclagem de nutrientes e crescimento de sub-bosque emplantação de eucalipto. Piracicaba, SP, 2000, 74p. Dissertação (Mestrado) -Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.

Hart, J.B.; Nguyen, P.V.; Urie, D.H.; Brorockway, D.G. Silvicultural use ofwastewater sludge. Jornal of Forestry, v.86, n. 8, p.17-24, 1988.

Henry, C.L.; Cole, D.W.; Harrrison, R.B.; Bengtsson, J.; Lundkvist, H. Use ofmunicipal sludge to restore and improve site productivity in forestry: the PackeForest Sludge Research Programo Forest Ecology and Management, v.66,n.1/3, p.137 -49, 1994.

Henry, C.L.; Cole, D.W.; Hinckley, T.M.; Harrison, R.B. The use of municipal andpulp paper sludges to increase production in forestry. Journal of SustainableForestry, v.1, n.3, p.41-45, 1993.

Kaposts, V.; Karins, Z. e Lazdins, A. Use od sewage sludge in forest cultivation.8altic Forestry, v.6, n.2, p.24-28, 2000.

Ma/avolta, E.; Vitti, E.C.; Oliveira, S.A. Avaliação do estado nutricional dasplantas (princípios e aplicações). 2. ed. Piracicaba, Associação Brasileirapara Pesquisa da Potassa e do Fosfato, 1997.319 p.

Matthews, P. Sustainability in biosolids management. Water ScienceTechinology, 38(2): 97-102,1998

McNab, W.H.; Berry, C.R. Distribution of aboveground in three pine speciesplanted on a devasted site amended with sewage sludge or inorganic fertilizer.Forest Science, v.31, n.2, p.373-382, 1985.

Olson, J.S Energy storage and the balance of producers and decomposers inecological systems. Ecology, v.44, n.2, p.322-331, 1963.

Phillips, R.P.; Fichsr, J.T.; Mexal, J.G. Fuelwood production utilizing Pinuseldarica and sewage sludge fertilizer. Forest Ecology and Management,v.16, p.95-102, 1986.

Poggiani, F. Ciclagem de nutrientes em ecossistemas de plantaçõesflorestais de Euca/yptus e Pinus. Implicações silviculturais. Piracicaba, SP,1985, 211 p. Tese (Livre Docência) - Escola Superior de Agricultura "Luiz deQueiroz", Universidade de São Paulo.

Poggiani, F. e Benedetti, V. Aplicabilidade do lodo de esgoto urbano emplantações de eucaliptos. São Paulo, Revista Silvicultura, No. 80, 1999, p.48-52.

Poggiani, F., Guedes, M.C.; Benedetti, V. Aplicabilidade de biossólido emplantações florestais: J. reflexo no ciclo dos nutrientes. In: BETIrOL, W. eCAMARGO, O. A. (Eds): Impacto Ambiental do Uso Agrícola do Lodo deEsgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente, 2000, capo 8, p.163-178.

Polglase, P.J.; Myers, B.J. Tree plantation for recycling effiuent and biosolids inAustralia. In: ELDRIDGE, K.G. (Ed). Environmental management: the roleof eucalypts and other fast growing species. Proceedings of the JointAustralian/Japanese Workshop held in Australia, 1995, p. 100-109.

Rocha, G. N. Monitoramento da fertilidade do solo, nutrição mineral ecrescimento de um povoamento de Eucalyptus grandis fertilizado combiossólido. Piracicaba, SP, 2002, 48p. Dissertação (Mestrado) - EscolaSuperior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo

Schumacher, M.V. Aspectos da ciclagem de nutrientes e do microclima emtalhões de Eucalyptus camaldulensis Dehnh, E. grandis Hill ex Maiden eE. torelliana F. Muell. Piracicaba, SP, 1992, 87p. Dissertação (Mestrado) -Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.

Tsutiya, M.T. Alternativas de disposição final de biossólidos gerados em estaçõesde tratamento de esgoto. In: BETTIOL, W. e CAMARGO, O. A. (Eds):Impacto Ambiental do Uso Agrícola do Lodo de Esgoto. Jaguariúna:EMBRAPA Meio Ambiente, 2000, capo4, p.69-106.

USEPA (U. S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY). EPA 530-R-99-009.Biosolids generation, use, and disposal in the United States. Solid Wasteand Emergency Response (5306W), Office of Solid Waste, Washington. 74p.1999.

Vaz, L. M. S. Crescimento inicial, fertilidade do solo e nutrição de umpovoamento de Eucalyptus grandis fertilizado com biossólido.Piracicaba, SP, 2000, 41p. Dissertação (Mestrado) - Escola Superior deAgricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo.

Weetman, G.F.; McOonald, M.A.; Prescott, C.E.; Kimmins, J.P. Responses ofWestern hernlock, Pacific silver fir and Western red cedar plantations onnorthern Vancouver Island to applications of sewage sludge and inorganicfertilizer. Canadian Journal of Forestry Research, v.23, n.9, p.1815-1820,1993.